CN111805231A - 电批控制电路、电批及螺纹紧固件自动安装设备 - Google Patents

Abstract

本申请涉及电批控制电路、电批及螺纹紧固件自动安装设备，属于电批技术领域。本申请包括：电机模块、转动检测模块、定时计数模块、信号输入读取模块、控制器及执行模块，其中，转动检测模块用于检测电机模块中电机的转动，并输出能指示转动圈数的高低电平变化信号；定时计数模块用于接收高低电平变化信号，并转换为转动圈数；信号输入读取模块用于读取转动圈数，并发送给控制器；控制器用于在转动圈数达到设定工艺圈数时，向执行模块发送一指示电机停止转动的电平信号；执行模块用于在接收到电平信号后，执行相应的控制动作，使电机模块中的电机停止转动。通过本申请，有助于提升电批拧紧操作的质量和效率。

Description

电批控制电路、电批及螺纹紧固件自动安装设备

技术领域

本申请属于电批技术领域，具体涉及电批控制电路、电批及螺纹紧固件自动安装设备。

背景技术

螺钉等螺纹紧固件普遍用于产品组装过程中，在产品的装配线上，使用电批将螺钉将两个待结合部件固定在一起。比如，在多种电子元器件需要与散热器配套加工情况下，以IPM功率模块为例，IPM在预加工过程中，使用螺钉将IPM与散热器组装在一起。相关技术中，电批拧紧操作存在如下问题：电批在使用过程中，电批力矩可能会失真出现异常，使得拧紧螺丝操作不合格，进而导致产品出现质量问题，因而在到达一定时间时，需要校准力矩，避免力矩失真异常，而到达一定时间时校准力矩，在一定程度上降低了效率。

发明内容

为至少在一定程度上克服相关技术中存在的问题，本申请提供电批控制电路、电批及螺纹紧固件自动安装设备，有助于提升电批拧紧操作的质量和效率。

为实现以上目的，本申请采用如下技术方案：

第一方面，

本申请提供一种电批控制电路，包括：

电机模块、转动检测模块、定时计数模块、信号输入读取模块、控制器及执行模块，其中，

所述转动检测模块用于检测所述电机模块中电机的转动，并输出能指示转动圈数的高低电平变化信号；

所述定时计数模块用于接收所述高低电平变化信号，并转换为转动圈数；

所述信号输入读取模块用于读取所述转动圈数，并发送给所述控制器；

所述控制器用于在所述转动圈数达到设定工艺圈数时，向所述执行模块发送一指示电机停止转动的电平信号；

所述执行模块用于在接收到所述电平信号后，执行相应的控制动作，使所述电机模块中的电机停止转动。

进一步地，所述执行模块，包括：

光电耦合器和继电器，其中，所述光电耦合器对所述继电器形成控制，当所述光电耦合器接收到所述控制器输出的所述电平信号时，使所述继电器执行相应的控制动作，进而使所述电机模块中的电机停止转动。

进一步地，所述继电器包括：

常开触点和常闭触点；其中，

所述常闭触点串联在所述电机模块中电机正负极两者中的一者线路上，在所述电机模块得电时，电机能进行转动；

所述常开触点一端与所述一者连接，另一端连接至电机正负极两者中的另一者线路上，在所述光电耦合器接收到所述控制器输出的所述电平信号时，所述继电器执行相应的控制动作包括：常闭触点断开，且常开触点闭合，使所述电机模块中电机的正负极均连接至电源的同一极性，实现电机紧急制动。

进一步地，所述电批控制电路还包括：电源模块，与所述控制器和所述电机模块连接。

进一步地，所述电批控制电路还包括：设置模块，与所述控制器连接，用于所述设定工艺圈数的设置。

进一步地，所述电批控制电路还包括：指示模块，与所述控制器连接。

进一步地，所述转动检测模块采用霍尔传感器。

进一步地，所述控制器采用单片机或者逻辑控制器。

第二方面，

本申请提供一种电批，包括：如上述任一项所述的电批控制电路。

第三方面，

本申请提供一种螺纹紧固件自动安装设备，包括：如上述所述的电批。

本申请采用以上技术方案，至少具备以下有益效果：

本申请通过检测电批电机转动圈数，在电批电机转动圈数达到设定工艺圈数时，执行模块执行控制动作，让电批停止转动，可以使电批每次拧紧操作的拧紧圈数相同，保证电批拧紧操作的一致性，同时也可以实现电批拧紧操作的连续性，从而可以提升电批拧紧操作的质量和效率。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是根据一示例性实施例示出的一种电批控制电路的结构示意图；

图2是根据一示例性实施例示出的一种执行模块的结构示意图；

图3是根据另一示例性实施例示出的一种电批控制电路的结构示意图；

图4是根据一示例性实施例示出的一种电批的框图结构示意图；

图5是根据一示例性实施例示出的一种螺纹紧固件自动安装设备的框图结构示意图；

图中：

1-电批控制电路；11-电机模块；12-转动检测模块；13-定时计数模块；14-信号输入读取模块；15-控制器；16-执行模块；17-电源模块；18-设置模块；19-指示模块；

4-电批；5-螺纹紧固件自动安装设备。

具体实施方式

为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本申请的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本申请所保护的范围。

请参照图1，图1是根据一示例性实施例示出的一种电批控制电路的结构示意图，如图1所示，该电批控制电路1包括：

电机模块11、转动检测模块12、定时计数模块13、信号输入读取模块14、控制器15及执行模块16，其中，

所述转动检测模块12用于检测所述电机模块11中电机的转动，并输出能指示转动圈数的高低电平变化信号；

所述定时计数模块13用于接收所述高低电平变化信号，并转换为转动圈数；

所述信号输入读取模块14用于读取所述转动圈数，并发送给所述控制器15；

所述控制器15用于在所述转动圈数达到设定工艺圈数时，向所述执行模块16发送一指示电机停止转动的电平信号；

所述执行模块16用于在接收到所述电平信号后，执行相应的控制动作，使所述电机模块11中的电机停止转动。

具体的，控制器15的输入端经信号输入读取模块14与定时计数模块13连接，定时计数模块13与转动检测模块12连接，控制器15的输出端经执行模块16与电机模块11连接。电机模块11具有电机以及对电机进行控制的电路。例如，若电机为四组极性转子，电机旋转一圈，NS极性变化会使转动检测模块12的引脚出现高低电平变化，比如，输出5V代表“1”，0V代表“0”，电机旋转一圈时，高低电平变化为“01010101”，同理电机转两圈时，高低电平变化为“0101010101010101”，其他圈数以此类推。定时计数器通过检测转动检测模块12引脚高低电平变化，读取高低电平变化值，将高低电平变化信号转换为圈数，实现检测电机旋转圈数。定时计数器将检测到的电机旋转圈数存入寄存器中，信号输入读取模块14读取寄存器数值送入控制器15，控制器15得到转动圈数数据，在转动圈数达到设定工艺圈数时，向执行模块16发送一指示电机停止转动的电平信号，执行模块16在接收到该指示电机停止转动的电平信号后，执行相应的控制动作，使电机模块11中的电机停止转动。从而实现电批圈数定位设定效果。电批转动圈数可设定后，电子元件拧紧加工即可避免出现应力破损情况。

通过转动检测模块12检测电批电机转动圈数，在电批电机转动圈数达到设定工艺圈数时，执行模块16执行控制动作，让电批停止转动，可以使电批每次拧紧操作的拧紧圈数相同，保证电批拧紧操作的一致性，同时也可避开需力矩校准的步骤，实现电批拧紧操作的连续性，从而可以提升电批拧紧操作的质量和效率。

在实际应用中，不同产品工艺对应着不同的电批力矩设置，比如，螺丝规格小对应的力矩设置也就小，螺丝规格大对应的力矩设置也就大，对于小规格螺丝，设置较小力矩，通常便于拧动，设定工艺圈数能迅速达到，不会出现应力破损情况；而对于大规格螺丝，设置较大力矩，为了防止电批较大力矩快速拧动时，出现应力破损问题，可以对电机转动一圈的时间进行设定，给予一个合适的预设值，该合适的预设值可以根据实验得到。

请参照图2，图2是根据一示例性实施例示出的一种执行模块的结构示意图，如图2所示，该执行模块16包括：

光电耦合器OC和继电器KA，其中，所述光电耦合器OC对所述继电器KA形成控制，当所述光电耦合器OC接收到所述控制器15输出的所述电平信号时，使所述继电器KA执行相应的控制动作，进而使所述电机模块11中的电机M停止转动。

具体的，光电耦合器OC是以光为媒介传输电信号的一种电一光一电转换器件。它由发光源和受光器两部分组成。把发光源和受光器组装在同一密闭的壳体内，彼此间用透明绝缘体隔离。发光源的引脚为输入端，受光器的引脚为输出端，常见的发光源为发光二极管，受光器为光敏二极管、光敏三极管等等。继电器KA可以采用电磁继电器、固态继电器等等。光电耦合器OC的输出端与继电器KA的信号端串联，光电耦合器OC通过输入端接收控制器15输出的指示电机M停止转动的电平信号，对继电器KA形成控制，使继电器KA的触点端作出相应的控制动作。

请参照图2，在一个实施例中，所述继电器KA包括：

常开触点和常闭触点；其中，

所述常闭触点串联在所述电机模块11中电机M正负极两者中的一者线路上，在所述电机模块11得电时，电机M能进行转动；

所述常开触点一端与所述一者连接，另一端连接至电机M正负极两者中的另一者线路上，在所述光电耦合器OC接收到所述控制器15输出的所述电平信号时，所述继电器KA执行相应的控制动作包括：常闭触点断开，且常开触点闭合，使所述电机模块11中电机M的正负极均连接至电源的同一极性，实现电机M紧急制动。

具体的，图2中示出了继电器KA具有常开触点和常闭触点两种触点，两种触点是联动关系，即常开触点闭合时，常闭触点打开。以图2所示为例，常闭触点串联在电机M负极线路上，电批启动时，电机M进行转动。常开触点一端与电机M负极连接，另一端连接至电机M正极线路上，在检测到电机M转动了设定工艺圈数时，控制器15输出指示电机M停止转动的电平信号，使继电器KA执行相应的控制动作——常闭触点断开，且常开触点闭合，这样电机M的正负极均连接到电源的正极，实现电机M紧急制动。

请参照图3，图3是根据另一示例性实施例示出的一种电批控制电路的结构示意图，如图3所示，所述电批控制电路1还包括：电源模块17，与所述控制器15和所述电机模块11连接。

具体的，电源模块17给控制器15和电机模块11，通过控制器15间接给其他模块供电。

请参照图3，在一个实施例中，所述电批控制电路1还包括：设置模块18，与所述控制器15连接，用于所述设定工艺圈数的设置。

具体的，设置模块18可以是实体按键，也可以是在触摸屏上的虚拟按键，用户手持电批操作时，可以根据实际工艺要求，通过设置模块18来设置电批转动的工艺圈数。

在实际应用中，在电批是由设备自动操作的情况下，可以在与电批通信连接的控制终端上，对电批的工艺圈数进行设定。

请参照图3，在一个实施例中，所述电批控制电路1还包括：指示模块19，与所述控制器15连接。

具体的，通过指示模块19可以指示出电批当前状态，比如，在转动达到设定工艺圈数时，通过指示模块19予以指示。实际应用中，指示模块19可以是声和/或光的指示模块19，比如，采用可变色的LED灯、蜂鸣器作为指示模块19。

在一个实施例中，所述转动检测模块12采用霍尔传感器。

具体的，对于霍尔传感器检测电机转动，可以参阅相关技术的内容。当员工操作电批，开始电批定位操作时，此时供电系统给电批供电，电批转动，霍尔传感器感应到电批电机中磁环NS极性变化方式，从而霍尔传感器输出信号也会跟着NS机型转动位置变化而变化，通过霍尔传感器变化循环方式，来检测电批转动圈数。

在一个实施例中，所述控制器15采用单片机或者逻辑控制器。

具体的，控制器15可以采用单片机，比如型号为C8051F410的单片机，其还能集成有定时计数器和信号输入读取模块14。控制器15也可以采用FPGA、PGA等。

图4是根据一示例性实施例示出的一种电批的框图结构示意图，如图4所示，该电批4包括：如上述任一项所述的电批控制电路1。

关于上述实施例中的电批4，本申请在上述相关实施例说明中已进行了详细描述，此处将不做详细阐述说明。

图5是根据一示例性实施例示出的一种螺纹紧固件自动安装设备的框图结构示意图，如图5所示，该螺纹紧固件自动安装设备5包括：如上述所述的电批4。

具体的，该螺纹紧固件自动安装设备5可以是多轴机器人，其末端执行器安装电批。

关于上述实施例中的螺纹紧固件自动安装设备的电批，本申请在上述相关实施例说明中已进行了详细描述，此处将不做详细阐述说明。

可以理解的是，上述各实施例中相同或相似部分可以相互参考，在一些实施例中未详细说明的内容可以参见其他实施例中相同或相似的内容。

需要说明的是，在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”、“多”的含义是指至少两个。

应该理解，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者可能同时存在居中元件；当一个元件被称为“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件,此外，这里使用的“连接”可以包括无线连接；使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的任一单元和全部组合。

流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为：表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本申请的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本申请的实施例所属技术领域的技术人员所理解。

应当理解，本申请的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。

本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。

此外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。

上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管上面已经示出和描述了本申请的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本申请的限制，本领域的普通技术人员在本申请的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种电批控制电路，其特征在于，包括：

电机模块、转动检测模块、定时计数模块、信号输入读取模块、控制器及执行模块，其中，

所述转动检测模块用于检测所述电机模块中电机的转动，并输出能指示转动圈数的高低电平变化信号；

所述定时计数模块用于接收所述高低电平变化信号，并转换为转动圈数；

所述信号输入读取模块用于读取所述转动圈数，并发送给所述控制器；

所述控制器用于在所述转动圈数达到设定工艺圈数时，向所述执行模块发送一指示电机停止转动的电平信号；

所述执行模块用于在接收到所述电平信号后，执行相应的控制动作，使所述电机模块中的电机停止转动。

2.根据权利要求1所述的电批控制电路，其特征在于，所述执行模块，包括：

光电耦合器和继电器，其中，所述光电耦合器对所述继电器形成控制，当所述光电耦合器接收到所述控制器输出的所述电平信号时，使所述继电器执行相应的控制动作，进而使所述电机模块中的电机停止转动。

3.根据权利要求2所述的电批控制电路，其特征在于，所述继电器包括：

常开触点和常闭触点；其中，

所述常闭触点串联在所述电机模块中电机正负极两者中的一者线路上，在所述电机模块得电时，电机能进行转动；

所述常开触点一端与所述一者连接，另一端连接至电机正负极两者中的另一者线路上，在所述光电耦合器接收到所述控制器输出的所述电平信号时，所述继电器执行相应的控制动作包括：常闭触点断开，且常开触点闭合，使所述电机模块中电机的正负极均连接至电源的同一极性，实现电机紧急制动。

4.根据权利要求1所述的电批控制电路，其特征在于，所述电批控制电路还包括：电源模块，与所述控制器和所述电机模块连接。

5.根据权利要求1所述的电批控制电路，其特征在于，所述电批控制电路还包括：设置模块，与所述控制器连接，用于所述设定工艺圈数的设置。

6.根据权利要求1所述的电批控制电路，其特征在于，所述电批控制电路还包括：指示模块，与所述控制器连接。

7.根据权利要求1所述的电批控制电路，其特征在于，所述转动检测模块采用霍尔传感器。

8.根据权利要求1所述的电批控制电路，其特征在于，所述控制器采用单片机或者逻辑控制器。

9.一种电批，其特征在于，包括：如权利要求1-8任一项所述的电批控制电路。

10.一种螺纹紧固件自动安装设备，其特征在于，包括：如权利要求9所述的电批。

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